EP2023706A2 - Circuit holding assembly with improved heat conduction - Google Patents

Circuit holding assembly with improved heat conduction Download PDF

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EP2023706A2
EP2023706A2 EP08104842A EP08104842A EP2023706A2 EP 2023706 A2 EP2023706 A2 EP 2023706A2 EP 08104842 A EP08104842 A EP 08104842A EP 08104842 A EP08104842 A EP 08104842A EP 2023706 A2 EP2023706 A2 EP 2023706A2
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EP
European Patent Office
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circuit carrier
punch
carrier structure
recess
region
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08104842A
Other languages
German (de)
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EP2023706A3 (en
Inventor
Michael Decker
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP2023706A2 publication Critical patent/EP2023706A2/en
Publication of EP2023706A3 publication Critical patent/EP2023706A3/en
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    • H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/429—Plated through-holes specially for multilayer circuits, e.g. having connections to inner circuit layers

Definitions

  • the invention relates to a circuit carrier assembly according to the preamble of patent claim 1 and a method for producing such a circuit carrier structure, in particular for applications in the motor vehicle industry.
  • One approach is to couple the power dissipation generated by electronic components in the circuit board, which can distribute and dissipate the heat by their Kupferlagenanteil.
  • the circuit board can be applied to a metal support plate, which serves as a heat sink heat dissipation.
  • the power devices in SMD construction can additionally consist of a main body and a solderable lower part which, in addition to the mechanical stabilization, also serves as a cooling surface, the so-called thermal flag.
  • the SMD components are usually applied to circuit carrier structures on the side facing away from the heat sink top of the circuit board.
  • the printed circuit board below the overlying power devices with plated vias, so-called thermal vias.
  • Such plated-through holes conventionally consist of bores of small diameter ( ⁇ 1 mm) penetrating the printed circuit board. These can be filled with heat conducting materials, such as pastes, gels or glue.
  • heat conducting materials such as pastes, gels or glue.
  • DE 43 26 506 A1 discloses a conductor foil populated with SMD power components, which is applied to a carrier plate for mechanical stabilization and for improving the heat dissipation of the heat generated by the power components.
  • a solderable edge layer is formed on the conductor foil, which delimits a large-area recess. This recess is filled with a thermally conductive compound, preferably with a solder paste, so that a large-scale heat transfer from the power device to the carrier plate is possible.
  • thermo-vias With the introduction of the copper inlay technology, the heat dissipation compared to the use of thermo-vias could be significantly improved.
  • the so-called copper inlays By inserting massive copper elements, the so-called copper inlays, into a printed circuit board, the heat generated by the power loss can be dissipated particularly well by electrical components.
  • the thermal resistance of the circuit board can be significantly reduced in this way. Critical temperature increases can be avoided and the assembly operated and maintained within the allowable temperature limits. This allows Reliability and lifetime of electronic assemblies are significantly increased.
  • Such assemblies are also suitable for use in high-frequency engineering.
  • a copper inlay can be pressed into the printed circuit board with full board thickness and matched in its dimension to the board thickness.
  • the copper inlay serves on the one hand with its entire top surface as a soldering surface for the application of electrical components and on the other hand as a high-performance heat conduction path through the circuit board.
  • the copper inlay can then be connected on its underside, in turn, depending on the requirements of the housing or an additional heat sink with known planteleitklebern or sauleitfolien.
  • the connection of the inlay to electrical components by means of soft solder has the disadvantage that it is mechanically unstable and can easily become brittle. Break points in turn mean that the thermal conductivity decreases significantly.
  • this type of connection can provide no voltage protection and heat dissipation of electrical potential-based components can not be done in this way.
  • top cooling Another known concept for heat dissipation of electrical components is the so-called top cooling.
  • top cooling For components with bent connection legs (Gullwings), it is possible to build a thermal flag from the circuit board technological.
  • the thermal connection is not realized by the circuit board, but directly on a heat sink. Components which are connected in this way to the circuit carrier side facing away from a heat sink, depending on the type of component and manufacturer different sizes and heights. If the lowest possible thermal resistance is to be realized, the heat sink and component placement in the top cooling concept can only be developed as a function of each other and not independently of one another.
  • a safe and effective heat dissipation of electronic power devices has a direct influence on their life and thus on the reliability of circuit boards and the entire electronic devices formed therewith.
  • the development of new alternative concepts for high-performance heat transfer paths therefore plays a major role in the development of new electronic components and devices.
  • the object of the invention is therefore to provide a circuit carrier comprising at least one electronic component, in particular in SMD construction, which enables improved and reliable dissipation of the heat generated by electronic components and thus can extend the life of the components.
  • a circuit carrier structure with at least one electronic component in SMD construction in which a continuous recess is arranged in the circuit carrier below the at least one SMD component, a stamp made of thermally conductive material with one end of a joining region inserted into the recess and with a planteleitkleber attached and thermally conductively connected to the component and further the stamp on its other side has a connection region whose cross-sectional area is dimensioned at least partially larger than the recess in the circuit carrier and the end is thermally conductively connected to a heat sink.
  • a circuit carrier structure is thus provided with which a reliable and improved heat transfer from the SMD component to the heat sink is made possible.
  • a temporally independent development of heat sink and component placement can take place on the circuit carrier and at the same time the lowest possible thermal resistance can be realized. This can significantly reduce the development effort for a circuit carrier structure.
  • a circuit carrier preferably a PCB circuit board (Printed Circuit Board) can be used.
  • the electronic components can be fixed on the circuit carrier in any known manner, preferably by means of reflow soldering methods.
  • the recess may be drilled or milled, for example, in the circuit carrier and may each be dimensioned smaller in their edge dimensions than the corresponding dimension of the SMD component, so that furthermore a secure attachment of the SMD component is ensured on the circuit carrier.
  • the recess may be metallized, preferably provided with a deposited copper layer.
  • the stamp has according to the invention a joining area and a connection area.
  • joining region is understood according to the invention the part of the punch, which faces the circuit carrier and the end of which is inserted into the recess in the circuit carrier.
  • the joining region of the punch and the recess can advantageously be designed as a fit. That is, the joining region can be adapted in its peripheral shape to the recess, so that there is an advantageous interference fit. In this way, the coupling of the heat in the circuit carrier in the connection region and also the mechanical attachment of the punch can be improved.
  • the joining area can occupy or extend beyond the full circuit carrier thickness.
  • connection area according to the invention the part of the stamp understood that facing the heat sink and the end portion is thermally conductively connected to the heat sink.
  • connection region of the stamp has at least partially a larger cross-sectional area than the recess in the circuit carrier. Due to the thus enlarged surface, the heat can be better dissipated laterally to the environment and at its end better to the heat sink.
  • the stamp with joint area and connection area is preferably made in one piece, as this ensures the lowest thermal resistance within the stamp. But it can also be composed of several parts, which in turn are connected to each other thermally conductive.
  • the stamp can have a step due to the enlarged cross section of the connection region to the joining region.
  • the punch can continuously expand in its cross section from the joining region to the connection region, so that, for example, a substantially conical shape results.
  • the stamp can taper in cross-section in the connection region towards its end region.
  • connection region of the stamp for connection to the heat sink may additionally have a thread.
  • the thermal adhesive can be based on any known adhesive base matrix, for example on silicone, epoxy, polyurethane or polyimide.
  • adhesive base matrix for example on silicone, epoxy, polyurethane or polyimide.
  • heat-conducting adhesives can advantageously ensure good heat conduction from the SMD component to the stamp.
  • so much thermal adhesive can be used that in the recess a closed connection between the circuit board stamp is made.
  • the stamp may preferably consist of a metallic or ceramic material. It is particularly preferred from aluminum, which can dissipate heat particularly well.
  • the stamp may consist of a solderable material, preferably of CuNi, nickel ⁇ Alloy 42>, Sn or Ag. Equally preferably, the stamp may be provided with a solderable coating, preferably made of AuNi, Sn, Ag, Pt or Pd.
  • the stamp can be connected in a preferred development via a thermal interface material to the heat sink, for example, screwed, pressed, welded or glued.
  • Thermal interface material is understood to be any material with which advantageously the thermal contact resistances can be reduced by surface roughness between the punch and the heat sink.
  • the thermal interface material may be an electrically insulating or an electrically conductive material.
  • thermal interface materials are heat conducting materials, such as adhesives, pastes, gels or adhesive films, such as polyimide films or ceramic-filled silicone films.
  • the stamp may be at least partially provided with Lekskerbonne.
  • the surface of the stamp can be increased and the direct heat dissipation to the respective environment can be improved.
  • the punch in the joining region have Lekskerbungen and additionally advantageously relative movements between the circuit carrier and the Prevent the punch and contribute to the mechanical attachment of the punch to the circuit carrier.
  • the stamp may be provided with an electrically insulating coating.
  • This coating can serve as electrical voltage protection.
  • electrically potential-controlled components can be advantageously connected to the thermally conductive stamp on the heat sink and at the same time a reliable heat transfer possible.
  • the electrically insulating coating may be, for example, a lacquer layer, an enamel layer, an anodization layer or an electrically insulating foil layer, for example of polyimide or Teflon.
  • the punch is made of anodized aluminum.
  • the coating can advantageously have a thickness in the range of ⁇ 25 ⁇ m, so that a good dissipation of the heat is ensured.
  • a continuous recess is introduced into the circuit carrier below the component.
  • the recess can be produced for example by milling or drilling and then optionally metallized.
  • the SMD component can be fixed in a known manner, for example by means of soft solder on the circuit carrier.
  • a small amount of thermal adhesive can be introduced, which can advantageously ensure a good heat conduction by the proportions of metallic or ceramic fillers contained.
  • the end of the joining region of a stamp made of thermally conductive material is then introduced and secured with the thermal adhesive on the SMD component and the circuit board.
  • the amount of the thermal adhesive material is dependent on the contact surface to the stamp, the filler used and its layer thickness.
  • the layer thickness can ideally be due to the particle distribution common fillers are selected.
  • the lower limit of the layer thickness is based on the largest filler particles. Common materials have particle sizes of 40 microns.
  • the stamp can be connected to the end of its connection area with a heat sink.
  • the connection can be made for example by screwing, pressing, welding or gluing.
  • circuit carrier structures can be provided with thermally stressing SMD components with high long-term stability.
  • Fig. 1 shows a sectional view of a circuit substrate assembly 1, with an attached to a circuit substrate 2 SMD component 3.
  • the SMD component 3 is formed by a main body 3a and a heat plume as the lower part 3b , which advantageously contributes to the mechanical support and heat dissipation.
  • the SMD component 3 is preferably fastened to the circuit carrier 2 by means of soft solder 4 .
  • the circuit carrier 2 is particularly preferably a PCB (printed circuit board).
  • a recess 5 is introduced into the circuit carrier, which may be drilled or milled, for example.
  • the recess 5 can be metallized, preferably provided with a deposited copper layer.
  • a punch 6 made of thermally conductive metallic or ceramic material is introduced and fixed with a Wegleitkleber für 7 on the heat plume 3b .
  • the punch 6 is formed from a joining region 6a and a connection region 6b .
  • the end of the joining region 6a is the end of the punch which is inserted into the recess of the circuit carrier, while the connection region 6b is connected at its end to a heat sink 8 .
  • the connection region has at least partially a larger cross-sectional area than the recess in the circuit carrier 2.
  • the end of the connection region 6b can preferably be connected to the heat sink 8 via a layer of thermal interface material 9 , for example screwed, pressed, welded or glued.
  • the thermal contact resistances can be reduced by surface roughness between the punch 5 and the heat sink 8 .
  • the stamp 6 may be provided with Leksskerbitch 10 at least partially, preferably in the joining region 6a .
  • Leksskerbitch 10 at least partially, preferably in the joining region 6a .
  • the surface of the punch 6 can be increased and the direct heat dissipation to the environment can be improved.
  • relative movements between the circuit carrier 2 and the punch 6 can additionally be advantageously prevented.
  • a circuit board concept in which the heat dissipation and connection of an SMD component to a heat sink can be improved and ensured reliably and with long-term stability.
  • the provided circuit carrier is easily and variably assembled and can be manufactured with standard processes.
  • the lowest possible thermal resistance can be realized with the inventive concept and yet heat sink and the component placement can be developed independently of each other on the circuit substrate. The assembly is therefore easily and inexpensively integrated into the overall assembly process of an electronic device.

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Abstract

The assembly (1) has a continuous recess arranged below an electronic component in a circuit carrier (2) e.g. printed circuit board. A die of thermoconducting material is inserted in an end of a joining region (6a) in the recess, is attached with a thermo conducting adhesive layer (7) and is thermocondctively connected with the component. The die has a joining region (6b) in a side, where a cross sectional area of the region (6b) is partially larger than the recess in the circuit carrier. An end of the region (6b) is thermocondctively connected with a cooling element (8). The die is provided with an electric insulating coating e.g. anodized coating, lacquer coating, enamel coating or electrically insulated foil coating, and consists of a ceramic material. An independent claim is also included for a method for manufacturing a circuit carrier assembly.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltungsträgeraufbau gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schaltungsträgeraufbaus, insbesondere für Anwendungen in der Kraftfahrzeugindustrie.The invention relates to a circuit carrier assembly according to the preamble of patent claim 1 and a method for producing such a circuit carrier structure, in particular for applications in the motor vehicle industry.

Stand der TechnikState of the art

In der Entwicklung der Leiterplattentechnik spielen die ständig steigenden Anforderungen der elektrischen Verbindungstechnik eine große Rolle. Die Bestückungsdichte elektrischer Bauelemente auf Leiterplatten nimmt immer mehr zu, da immer komplexere Schaltungen auf immer kleinerem Raum unterzubringen sind. Durch eine hohe Bestückungsdichte und durch den Einsatz von Leistungsbauelementen, die teilweise eine hohe Verlustleistung in Form von Wärme erzeugen, werden auch zunehmende Anforderungen an ein besseres Wärmemanagement, das heißt die gezielte Abführung der Verlustwärme vom Entstehungsort und deren Abgabe an die Umgebung, gestellt.In the development of printed circuit board technology, the constantly increasing requirements of electrical connection technology play a major role. The assembly density of electrical components on printed circuit boards is increasing more and more as more and more complex circuits are to be accommodated in ever smaller space. Due to a high assembly density and the use of power components, which sometimes generate a high power loss in the form of heat, and increasing demands for better thermal management, that is the targeted dissipation of heat loss from the source and their delivery to the environment, provided.

Es sind verschiedene Konzepte bekannt, um bei Schaltungsträgeraufbauten eine Ableitung der durch die Leistungseinheiten erzeugten Wärme zu erreichen.There are various concepts known to achieve a derivation of the heat generated by the power units in circuit carrier structures.

Ein Ansatz besteht darin, die von elektronischen Bauelementen erzeugte Verlustleistung in die Leiterplatte einzukoppeln, die durch ihren Kupferlagenanteil die Wärme verteilen und abführen kann. Die Leiterplatte kann dabei auf eine metallische Trägerplatte aufgebracht sein, die als Kühlkörper der Wärmeabfuhr dient. Gleichermaßen können gerade die Leistungsbauelemente in SMD-Bauweise zusätzlich aus einem Grundkörper und einem lötfähigen Unterteil, das neben der mechanischen Stabilisierung auch als Kühlfläche dient, der so genannten Wärmefahne bestehen.One approach is to couple the power dissipation generated by electronic components in the circuit board, which can distribute and dissipate the heat by their Kupferlagenanteil. The circuit board can be applied to a metal support plate, which serves as a heat sink heat dissipation. Likewise, the power devices in SMD construction can additionally consist of a main body and a solderable lower part which, in addition to the mechanical stabilization, also serves as a cooling surface, the so-called thermal flag.

Die SMD-Bauelemente sind üblicherweise bei Schaltungsträgeraufbauten auf der dem Kühlkörper abgewandten Oberseite der Leiterplatte aufgebracht. Um die Wärmeableitung vom SMD Bauelement durch den Schaltungsträger vertikal zum Kupferlagenaufbau zum Kühlkörper deutlich zu verbessern ist es bekannt, die Leiterplatte unterhalb der aufliegenden Leistungsbauelemente mit galvanisierten Durchkontaktierungen, so genannten Thermo Vias zu versehen. Derartige Durchkontaktierungen bestehen herkömmlich aus die Leiterplatte durchdringenden Bohrungen geringen Durchmessers (≤1 mm). Diese können mit Wärmeleitmaterialien, wie Pasten, Gelen oder Kleber gefüllt sein. Selbst bei einer Vielzahl von Durchkontaktierungen unterhalb eines einzelnen Leistungsbauelements ergibt sich jedoch aufgrund der Geometrie der Durchkontaktierung oftmals nur eine ungenügende Wärmeabfuhr vom Bauelement zum Kühlkörper.The SMD components are usually applied to circuit carrier structures on the side facing away from the heat sink top of the circuit board. In order to significantly improve the heat dissipation from the SMD component through the circuit carrier vertically to the copper layer structure to the heat sink, it is known to provide the printed circuit board below the overlying power devices with plated vias, so-called thermal vias. Such plated-through holes conventionally consist of bores of small diameter (≦ 1 mm) penetrating the printed circuit board. These can be filled with heat conducting materials, such as pastes, gels or glue. However, even with a large number of plated-through holes below a single power component, owing to the geometry of the plated-through hole, only insufficient heat removal from the component to the heat sink often results.

In der DE 43 26 506 A1 ist eine mit SMD-Leistungsbauelementen bestückte Leiterfolie offenbart, die zur mechanischen Stabilisierung und zur Verbesserung der Wärmeableitung der von den Leistungsbauelementen erzeugten Wärme auf eine Trägerplatte aufgebracht ist. Unterhalb des Leistungsbauelementes ist auf der Leiterfolie eine lötfähige Randschicht ausgebildet, die eine großflächige Ausnehmung begrenzt. Diese Ausnehmung ist mit einer wärmeleitenden Masse, bevorzugt mit einer Lötpaste, aufgefüllt, so dass ein großflächiger Wärmetransport vom Leistungsbauelement zur Trägerplatte möglich ist.In the DE 43 26 506 A1 discloses a conductor foil populated with SMD power components, which is applied to a carrier plate for mechanical stabilization and for improving the heat dissipation of the heat generated by the power components. Below the power component, a solderable edge layer is formed on the conductor foil, which delimits a large-area recess. This recess is filled with a thermally conductive compound, preferably with a solder paste, so that a large-scale heat transfer from the power device to the carrier plate is possible.

Mit der Einführung der Kupfer-Inlay-Technologie konnte die Wärmeabführung gegenüber dem Einsatz von Thermo-Vias deutlich verbessert werden. Durch das Einfügen von massiven Kupferelementen, den so genannten Kupfer-Inlays, in eine Leiterplatte kann die durch die Verlustleistung entstehende Wärme von elektrischen Bauelementen besonders gut abgeführt werden. Der thermische Widerstand der Leiterplatte kann auf diese Weise deutlich reduziert werden. Kritische Temperaturanstiege können vermieden und die Baugruppe innerhalb der zulässigen Temperaturgrenzen betrieben und gehalten werden. Hierdurch können die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer von elektronischen Baugruppen deutlich gesteigert werden. Solche Baugruppen sind auch für den Einsatz in der Hochfrequenztechnik geeignet. Ein Kupfer-Inlay kann in voller Leiterplattendicke in die Leiterplatte eingepresst werden und in seiner Dimensionierung an die Leiterplattendicke angepasst sein. Das Kupfer-Inlay dient dabei einerseits mit seiner gesamten Oberseitenfläche als Lötfläche für die Aufbringung von elektrischen Bauelementen und andererseits als Hochleistungswärmeleitpfad durch die Leiterplatte. Das Kupfer-Inlay kann dann an seiner Unterseite wiederum je nach Anforderung mit dem Gehäuse oder einem zusätzlichen Kühlkörper mit bekannten Wärmeleitklebern oder Wärmeleitfolien verbunden werden. Die Anbindung des Inlays an elektrische Bauelemente mittels Weichlot hat den Nachteil, dass diese mechanisch instabil ist und leicht brüchig werden kann. Bruchstellen bedeuten wiederum, dass die Wärmeleitfähigkeit deutlich abnimmt. Zudem kann diese Art der Anbindung keinen Spannungsschutz bieten und eine Wärmeabführung von elektrischen potentialgeführten Bauelementen kann auf diese Weise nicht erfolgen.With the introduction of the copper inlay technology, the heat dissipation compared to the use of thermo-vias could be significantly improved. By inserting massive copper elements, the so-called copper inlays, into a printed circuit board, the heat generated by the power loss can be dissipated particularly well by electrical components. The thermal resistance of the circuit board can be significantly reduced in this way. Critical temperature increases can be avoided and the assembly operated and maintained within the allowable temperature limits. This allows Reliability and lifetime of electronic assemblies are significantly increased. Such assemblies are also suitable for use in high-frequency engineering. A copper inlay can be pressed into the printed circuit board with full board thickness and matched in its dimension to the board thickness. The copper inlay serves on the one hand with its entire top surface as a soldering surface for the application of electrical components and on the other hand as a high-performance heat conduction path through the circuit board. The copper inlay can then be connected on its underside, in turn, depending on the requirements of the housing or an additional heat sink with known Wärmeleitklebern or Wärmeleitfolien. The connection of the inlay to electrical components by means of soft solder has the disadvantage that it is mechanically unstable and can easily become brittle. Break points in turn mean that the thermal conductivity decreases significantly. In addition, this type of connection can provide no voltage protection and heat dissipation of electrical potential-based components can not be done in this way.

Ein weiteres bekanntes Konzept zur Wärmeabführung von elektrischen Bauelementen ist das so genannte Top cooling. Bei Bauteilen mit gebogenen Anschlussbeinchen(Gullwings)besteht die Möglichkeit eine Wärmefahne vom Schaltungsträger wegweisend aufzubauen. Hierbei wird die thermische Anbindung nicht durch den Schaltungsträger realisiert, sondern direkt auf einem Kühlkörper. Bauelemente, die auf diese Weise auf die Schaltungsträgerabgewandte Seite an einen Kühlkörper angebunden werden, haben je nach Bauelementetyp und Hersteller unterschiedliche Größen und Höhen. Soll ein möglichst geringer thermischer Widerstand realisiert werden, können Kühlkörper und Bauelementeplatzierung beim Top cooling Konzept nur in Abhängigkeit zueinander und nicht unabhängig voneinander entwickelt werden.Another known concept for heat dissipation of electrical components is the so-called top cooling. For components with bent connection legs (Gullwings), it is possible to build a thermal flag from the circuit board groundbreaking. Here, the thermal connection is not realized by the circuit board, but directly on a heat sink. Components which are connected in this way to the circuit carrier side facing away from a heat sink, depending on the type of component and manufacturer different sizes and heights. If the lowest possible thermal resistance is to be realized, the heat sink and component placement in the top cooling concept can only be developed as a function of each other and not independently of one another.

Eine sichere und effektive Wärmeabführung von elektronischen Leistungsbauelementen hat direkten Einfluss auf deren Lebensdauer und damit auf die Zuverlässigkeit von Schaltungsträgern und der gesamten damit gebildeten Elektronikeinrichtungen. Die Entwicklung neuer alternativer Konzepte für Hochleistungswärmeleitpfade spielt daher für die Entwicklung neuer Elektronikbausteine und -geräte eine große Rolle.A safe and effective heat dissipation of electronic power devices has a direct influence on their life and thus on the reliability of circuit boards and the entire electronic devices formed therewith. The development of new alternative concepts for high-performance heat transfer paths therefore plays a major role in the development of new electronic components and devices.

Aufgabenstellungtask

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schaltungsträger umfassend mindestens ein elektronisches Bauelement, insbesondere in SMD-Bauweise, bereit zu stellen, welcher eine verbesserte und sichere Ableitung der durch elektronische Bauelemente erzeugten Wärme ermöglicht und somit die Lebensdauer der Bauelemente verlängern kann.The object of the invention is therefore to provide a circuit carrier comprising at least one electronic component, in particular in SMD construction, which enables improved and reliable dissipation of the heat generated by electronic components and thus can extend the life of the components.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung entsprechend des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung gemäß Anspruch 13 erreicht.This is inventively achieved with a device according to the patent claim 1 and with a method for producing such a device according to claim 13.

Erfindungsgemäß wird ein Schaltungsträgeraufbau mit mindestens einem elektronischem Bauelement in SMD-Bauweise vorgeschlagen, bei dem unterhalb des mindestens einen SMD-Bauelements eine durchgehende Ausnehmung im Schaltungsträger angeordnet ist, ein Stempel aus wärmeleitendem Material mit einem Ende eines Fügebereichs in die Ausnehmung eingeführt und mit einem Wärmeleitkleber befestigt und mit dem Bauelement wärmeleitend verbunden wird und weiterhin der Stempel an seiner anderen Seite einen Anbindungsbereich aufweist, dessen Querschnittsfläche mindestens teilweise größer dimensioniert ist als die Ausnehmung im Schaltungsträger und dessen Ende mit einem Kühlkörper wärmeleitend verbunden wird.According to the invention, a circuit carrier structure with at least one electronic component in SMD construction is proposed, in which a continuous recess is arranged in the circuit carrier below the at least one SMD component, a stamp made of thermally conductive material with one end of a joining region inserted into the recess and with a Wärmeleitkleber attached and thermally conductively connected to the component and further the stamp on its other side has a connection region whose cross-sectional area is dimensioned at least partially larger than the recess in the circuit carrier and the end is thermally conductively connected to a heat sink.

Erfindungsgemäß wird damit ein Schaltungsträgeraufbau bereitgestellt, mit dem ein zuverlässiger und verbesserter Wärmetransport vom SMD-Bauelement zum Kühlkörper ermöglicht wird. Vorteilhafterweise kann dabei eine zeitlich unabhängige Entwicklung von Kühlkörper und Bauelementeplatzierung auf dem Schaltungsträger erfolgen und gleichzeitig ein möglichst geringer thermischer Widerstand realisiert werden. Dies kann erheblich den Entwicklungsaufwand für einen Schaltungsträgeraufbau reduzieren.According to the invention, a circuit carrier structure is thus provided with which a reliable and improved heat transfer from the SMD component to the heat sink is made possible. Advantageously, a temporally independent development of heat sink and component placement can take place on the circuit carrier and at the same time the lowest possible thermal resistance can be realized. This can significantly reduce the development effort for a circuit carrier structure.

Als Schaltungsträger kann erfindungsgemäß bevorzugt eine PCB-Leiterplatte (Printed Circuit Board) eingesetzt werden. Die elektronischen Bauelemente können auf jede bekannte Weise, bevorzugt mittels Reflow-Lötverfahren auf dem Schaltungsträger befestigt sein. Die Ausnehmung kann beispielsweise in den Schaltungsträger gebohrt oder gefräst sein und kann in ihren Randabmessungen jeweils kleiner dimensioniert sein als die entsprechende Abmessung des SMD-Bauelements, so dass weiterhin eine sichere Befestigung des SMD-Bauelements auf dem Schaltungsträger gewährleistet ist. Die Ausnehmung kann metallisiert, vorzugsweise mit einer abgeschiedenen Kupferschicht versehen sein.As a circuit carrier according to the invention preferably a PCB circuit board (Printed Circuit Board) can be used. The electronic components can be fixed on the circuit carrier in any known manner, preferably by means of reflow soldering methods. The recess may be drilled or milled, for example, in the circuit carrier and may each be dimensioned smaller in their edge dimensions than the corresponding dimension of the SMD component, so that furthermore a secure attachment of the SMD component is ensured on the circuit carrier. The recess may be metallized, preferably provided with a deposited copper layer.

Der Stempel weist erfindungsgemäß einen Fügebereich und einen Anbindungsbereich auf. Unter Fügebereich wird erfindungsgemäß der Teil des Stempels verstanden, der dem Schaltungsträger zugewandt ist und dessen Ende in die Ausnehmung im Schaltungsträger eingeführt wird. Der Fügebereich des Stempels und die Ausnehmung können vorteilhafterweise als Passung ausgeführt sein. Das heißt der Fügebereich kann in seiner Umfangsform an die Ausnehmung angepasst sein, so dass sich ein vorteilhafter Presssitz ergibt. Hierdurch kann die Einkopplung der Wärme in den Schaltungsträger im Verbindungsbereich und auch die mechanische Befestigung des Stempels verbessert werden. Der Fügebereich kann die volle Schaltungsträgerdicke einnehmen oder darüber hinausragen. Unter Anbindungsbereich wird erfindungsgemäß der Teil des Stempels verstanden, der dem Kühlkörper zugewandt ist und dessen Endbereich mit dem Kühlkörper wärmeleitend verbunden wird. Der Anbindungsbereich des Stempels weist mindestens teilweise eine größere Querschnittsfläche auf als die Ausnehmung im Schaltungsträger. Durch die somit vergrößerte Oberfläche kann die Wärme seitlich besser an die Umgebung und an seinem Ende besser an den Kühlkörper ableiten. Der Stempel mit Fügebereich und Anbindungsbereich ist bevorzugt einstückig ausgeführt, da hierdurch innerhalb des Stempels der geringste thermische Widerstand gewährleistet ist. Er kann aber auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, die wiederum wärmeleitend miteinander verbunden sind.The stamp has according to the invention a joining area and a connection area. By joining region is understood according to the invention the part of the punch, which faces the circuit carrier and the end of which is inserted into the recess in the circuit carrier. The joining region of the punch and the recess can advantageously be designed as a fit. That is, the joining region can be adapted in its peripheral shape to the recess, so that there is an advantageous interference fit. In this way, the coupling of the heat in the circuit carrier in the connection region and also the mechanical attachment of the punch can be improved. The joining area can occupy or extend beyond the full circuit carrier thickness. Under connection area according to the invention the part of the stamp understood that facing the heat sink and the end portion is thermally conductively connected to the heat sink. The connection region of the stamp has at least partially a larger cross-sectional area than the recess in the circuit carrier. Due to the thus enlarged surface, the heat can be better dissipated laterally to the environment and at its end better to the heat sink. The stamp with joint area and connection area is preferably made in one piece, as this ensures the lowest thermal resistance within the stamp. But it can also be composed of several parts, which in turn are connected to each other thermally conductive.

Der Stempel kann in einer bevorzugten Ausgestaltung durch den vergrößerten Querschnitt des Anbindungsbereichs zum Fügebereich eine Stufe aufweisen. Gleichermaßen bevorzugt kann sich der Stempel in seinem Querschnitt vom Fügebereich zum Anbindungsbereich hin kontinuierlich aufweiten, so dass sich beispielsweise eine im Wesentlichen konische Form ergibt. Alternativ kann sich der Stempel im Anbindungsbereich zu seinem Endbereich hin im Querschnitt wieder verjüngen.In a preferred embodiment, the stamp can have a step due to the enlarged cross section of the connection region to the joining region. Equally preferably, the punch can continuously expand in its cross section from the joining region to the connection region, so that, for example, a substantially conical shape results. Alternatively, the stamp can taper in cross-section in the connection region towards its end region.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann der Anbindungsbereich des Stempels zur Verbindung mit dem Kühlkörper zusätzlich ein Gewinde aufweisen. Hierdurch kann die mechanische Stabilität der Verbindung zum Kühlkörper deutlich verbessert werden.In another preferred embodiment, the connection region of the stamp for connection to the heat sink may additionally have a thread. As a result, the mechanical stability of the connection to the heat sink can be significantly improved.

Der Wärmeleitkleber kann auf jeder bekannten Klebstoffgrundmatrix, beispielsweise auf Silikon, Epoxid, Polyurethan oder Polyimid basieren. Durch die enthaltenen Anteile metallischer oder keramischer Füllstoffe in der Grundmatrix können Wärmeleitkleber vorteilhafterweise eine gute Wärmeleitung vom SMD-Bauelement zum Stempel sicherstellen. Zudem kann erfindungsgemäß so viel Wärmeleitkleber verwendet werden, dass in der Ausnehmung eine geschlossene Verbindung zwischen Schaltungsträger Stempel hergestellt wird. Somit kann zum einen die mechanische Befestigung, darüber hinaus aber auch die Einkopplung der Wärme in die Leiterplatte in diesem Verbindungsbereich verbessert werden.The thermal adhesive can be based on any known adhesive base matrix, for example on silicone, epoxy, polyurethane or polyimide. By virtue of the proportions of metallic or ceramic fillers contained in the basic matrix, heat-conducting adhesives can advantageously ensure good heat conduction from the SMD component to the stamp. In addition, according to the invention so much thermal adhesive can be used that in the recess a closed connection between the circuit board stamp is made. Thus, on the one hand, the mechanical Fixing, but also the coupling of the heat in the circuit board in this connection area can be improved.

Der Stempel kann bevorzugter Weise aus einem metallischen oder keramischen Material bestehen. Besonders bevorzugt ist er aus Aluminium, das Wärme besonders gut ableiten kann.The stamp may preferably consist of a metallic or ceramic material. It is particularly preferred from aluminum, which can dissipate heat particularly well.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann der Stempel aus einem lötbaren Material, bevorzugt aus CuNi, Nickel <Alloy 42>, Sn oder Ag bestehen. Gleichermaßen bevorzugt kann der Stempel mit einer lötbaren Beschichtung, bevorzugt aus AuNi, Sn, Ag, Pt oder Pd versehen sein.In a further preferred embodiment, the stamp may consist of a solderable material, preferably of CuNi, nickel <Alloy 42>, Sn or Ag. Equally preferably, the stamp may be provided with a solderable coating, preferably made of AuNi, Sn, Ag, Pt or Pd.

Um eine verbesserte und definiertere Wärmeableitung zu erzielen kann der Stempel in einer bevorzugten Weiterbildung über ein thermisches Interface Material an den Kühlkörper angebunden sein, beispielsweise verschraubt, verpresst, verschweißt oder geklebt werden. Unter thermischem Interface Material wird jedes Material verstanden, mit dem vorteilhafterweise die thermischen Kontaktwiderstände durch Oberflächenrauhigkeiten zwischen Stempel und dem Kühlkörper reduziert werden können. Je nach Anforderung kann das thermische Interface Material ein elektrisch isolierendes oder ein elektrisch leitfähiges Material sein. Beispiele für thermische Interface Materialien sind Wärmeleitmaterialien, wie Kleber, Pasten, Gele oder Klebefolien, wie Polyimidfolien oder keramisch gefüllte Silikonfolien.In order to achieve an improved and more defined heat dissipation, the stamp can be connected in a preferred development via a thermal interface material to the heat sink, for example, screwed, pressed, welded or glued. Thermal interface material is understood to be any material with which advantageously the thermal contact resistances can be reduced by surface roughness between the punch and the heat sink. Depending on the requirement, the thermal interface material may be an electrically insulating or an electrically conductive material. Examples of thermal interface materials are heat conducting materials, such as adhesives, pastes, gels or adhesive films, such as polyimide films or ceramic-filled silicone films.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann der Stempel mindestens teilweise mit Längskerbungen versehen sein. Auf diese Weise kann die Oberfläche des Stempels vergrößert und die direkte Wärmeableitung an die jeweilige Umgebung verbessert werden. Besonders bevorzugt kann der Stempel im Fügebereich Längskerbungen aufweisen und zusätzlich vorteilhafterweise Relativbewegungen zwischen dem Schaltungsträger und dem Stempel unterbinden und zur mechanischen Befestigung des Stempels am Schaltungsträger beitragen.In a further preferred embodiment, the stamp may be at least partially provided with Längskerbungen. In this way, the surface of the stamp can be increased and the direct heat dissipation to the respective environment can be improved. Particularly preferably, the punch in the joining region have Längskerbungen and additionally advantageously relative movements between the circuit carrier and the Prevent the punch and contribute to the mechanical attachment of the punch to the circuit carrier.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung kann der Stempel mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sein. Diese Beschichtung kann als elektrischer Spannungsschutz dienen. Auf diese Weise können vorteilhafterweise auch elektrisch potentialgeführte Bauelemente mit dem thermisch leitenden Stempel an den Kühlkörper angeschlossen und gleichzeitig ein zuverlässiger Wärmetransport ermöglicht werden. Die elektrisch isolierende Beschichtung kann beispielsweise eine Lackschicht, eine Emailschicht, eine Eloxierschicht oder eine elektrisch isolierende Folienschicht, beispielsweise aus Polyimid oder Teflon sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht der Stempel aus eloxiertem Aluminium. Die Beschichtung kann vorteilhafterweise eine Dicke im Bereich ≤ 25 µm aufweisen, so dass eine gute Ableitung der Wärme gewährleistet bleibt.In another preferred embodiment, the stamp may be provided with an electrically insulating coating. This coating can serve as electrical voltage protection. In this way, electrically potential-controlled components can be advantageously connected to the thermally conductive stamp on the heat sink and at the same time a reliable heat transfer possible. The electrically insulating coating may be, for example, a lacquer layer, an enamel layer, an anodization layer or an electrically insulating foil layer, for example of polyimide or Teflon. In a particularly preferred embodiment, the punch is made of anodized aluminum. The coating can advantageously have a thickness in the range of ≦ 25 μm, so that a good dissipation of the heat is ensured.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schaltungsträgeraufbaus mit mindestens einem elektronischen Bauelement in SMD Bauweise wird unterhalb des Bauelements eine durchgehende Ausnehmung in den Schaltungsträger eingebracht. Die Ausnehmung kann beispielsweise durch Fräsen oder Bohren hergestellt und anschließend gegebenenfalls metallisiert werden. Das SMD-Bauelement kann auf bekannte Weise, beispielsweise mittels Weichlot am Schaltungsträger befestigt sein. In die Ausnehmung kann eine geringe Menge Wärmeleitkleber eingeführt werden, die vorteilhafterweise durch die enthaltenen Anteile metallischer oder keramischer Füllstoffe eine gute Wärmeleitung gewährleisten können. In die Ausnehmung wird anschließend das Ende des Fügebereichs eines Stempels aus wärmeleitendem Material eingeführt und mit dem Wärmeleitkleber am SMD Bauelement und am Schaltungsträger befestigt. Die Menge des Wärmeleitkleber-Materials ist dabei abhängig von der Kontaktfläche zum Stempel, des verwendeten Füllstoffs sowie dessen Schichtstärke. Die Schichtstärke kann idealerweise an der Partikelverteilung gängiger Füllstoffe gewählt werden. Die Untergrenze der Schichtstärke orientiert sich dabei an den größten Füllstoffpartikeln. Gängige Materialien weisen Partikelgrößen von 40 µm auf. Die Masse des Füllstoffs bestimmt sich dabei nach der Formel M = V·ϕ, wobei ϕ die spezifische Dichte des Füllstoffmaterials ist, die typischerweise zwischen 2 bis 4 g/cm3 liegt und V das Volumen V = A·dSchicht (A = Fläche · d = Dicke) des Füllspaltes darstellt. Anschließend kann der Stempel mit dem Ende seines Anbindungsbereichs mit einem Kühlkörper verbunden werden. Die Verbindung kann beispielsweise durch verschrauben, verpressen, verschweißen oder Kleben hergestellt werden.To produce a circuit board assembly according to the invention with at least one electronic component in SMD construction, a continuous recess is introduced into the circuit carrier below the component. The recess can be produced for example by milling or drilling and then optionally metallized. The SMD component can be fixed in a known manner, for example by means of soft solder on the circuit carrier. In the recess, a small amount of thermal adhesive can be introduced, which can advantageously ensure a good heat conduction by the proportions of metallic or ceramic fillers contained. In the recess, the end of the joining region of a stamp made of thermally conductive material is then introduced and secured with the thermal adhesive on the SMD component and the circuit board. The amount of the thermal adhesive material is dependent on the contact surface to the stamp, the filler used and its layer thickness. The layer thickness can ideally be due to the particle distribution common fillers are selected. The lower limit of the layer thickness is based on the largest filler particles. Common materials have particle sizes of 40 microns. The mass of the filler is determined by the formula M = V · φ, where φ is the specific gravity of the filler material, which is typically between 2 to 4 g / cm 3 and V is the volume V = A · d layer (A = area D = thickness) of the filling gap. Subsequently, the stamp can be connected to the end of its connection area with a heat sink. The connection can be made for example by screwing, pressing, welding or gluing.

Auf diese Weise können Schaltungsträgeraufbauten mit thermisch belastenden SMD-Bauteilen mit hoher Langzeitstabilität zur Verfügung gestellt werden.In this way, circuit carrier structures can be provided with thermally stressing SMD components with high long-term stability.

Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand von einer Ausführungsvariante in Verbindung mit der Zeichnung erläutert, ohne hierauf beschränkt zu sein.The invention is explained below by way of example with reference to an embodiment variant in conjunction with the drawing, without being limited thereto.

In dieser zeigt:

  • Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schaltungsträgeraufbaus.
In this shows:
  • Fig. 1 is a sectional view of a circuit board structure according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Schaltungsträgeraufbaus 1, mit einem auf einem Schaltungsträger 2 befestigten SMD Bauelement 3. Das SMD-Bauelement 3 wird durch einen Grundkörper 3a und einer Wärmefahne als Unterteil 3b gebildet, das vorteilhafterweise zur mechanischen Unterstützung und zur Wärmeableitung beiträgt. Das SMD-Bauteil 3 ist bevorzugt mittels Weichlot 4 am Schaltungsträger 2 befestigt. Der Schaltungsträger 2 ist besonders bevorzugt eine PCB Leiterplatte(Printed Circuit Board). Unterhalb des SMD-Bauteils 3 ist eine Ausnehmung 5 in den Schaltungsträger eingebracht, die beispielsweise gebohrt oder gefräst sein kann. Die Ausnehmung 5 kann metallisiert, vorzugsweise mit einer abgeschiedenen Kupferschicht versehen sein. In die Ausnehmung 5 wird ein Ende eines Stempels 6 aus wärmeleitendem metallischem oder keramischem Material eingeführt und mit einer Wärmeleitkleberschicht 7 an der Wärmefahne 3b befestigt. Der Stempel 6 wird aus einem Fügebereich 6a und einem Anbindungsbereich 6b gebildet. Das Ende des Fügebereichs 6a ist das Ende des Stempels, das in die Ausnehmung des Schaltungsträgers eingeführt wird, während der Anbindungsbereich 6b mit seinem Ende mit einem Kühlkörper 8 verbunden wird. Der Anbindungsbereich weist mindestens teilweise eine größere Querschnittsfläche auf, als die Ausnehmung im Schaltungsträger 2. Das Ende des Anbindungsbereichs 6b kann vorzugsweise über eine Schicht aus thermischem Interface Material 9 mit dem Kühlkörper 8 verbunden, beispielsweise verschraubt, verpresst, verschweißt oder geklebt werden. Vorteilhafterweise können hierdurch die thermischen Kontaktwiderstände durch Oberflächenrauhigkeiten zwischen Stempel 5 und dem Kühlkörper 8 reduziert werden. Der Stempel 6 kann mindestens teilweise, bevorzugt im Fügebereich 6a, mit Längskerbungen 10 versehen sein. Auf diese Weise kann zum einen die Oberfläche des Stempels 6 vergrößert und die direkte Wärmeableitung an die Umgebung verbessert werden. Zum anderen können zusätzlich vorteilhafterweise Relativbewegungen zwischen dem Schaltungsträger 2 und dem Stempel 6 unterbunden werden. Fig. 1 shows a sectional view of a circuit substrate assembly 1, with an attached to a circuit substrate 2 SMD component 3. The SMD component 3 is formed by a main body 3a and a heat plume as the lower part 3b , which advantageously contributes to the mechanical support and heat dissipation. The SMD component 3 is preferably fastened to the circuit carrier 2 by means of soft solder 4 . The circuit carrier 2 is particularly preferably a PCB (printed circuit board). Below the SMD component 3 , a recess 5 is introduced into the circuit carrier, which may be drilled or milled, for example. The recess 5 can be metallized, preferably provided with a deposited copper layer. In the recess 5 one end of a punch 6 made of thermally conductive metallic or ceramic material is introduced and fixed with a Wärmeleitkleberschicht 7 on the heat plume 3b . The punch 6 is formed from a joining region 6a and a connection region 6b . The end of the joining region 6a is the end of the punch which is inserted into the recess of the circuit carrier, while the connection region 6b is connected at its end to a heat sink 8 . The connection region has at least partially a larger cross-sectional area than the recess in the circuit carrier 2. The end of the connection region 6b can preferably be connected to the heat sink 8 via a layer of thermal interface material 9 , for example screwed, pressed, welded or glued. Advantageously, as a result, the thermal contact resistances can be reduced by surface roughness between the punch 5 and the heat sink 8 . The stamp 6 may be provided with Längskerbungen 10 at least partially, preferably in the joining region 6a . In this way, on the one hand, the surface of the punch 6 can be increased and the direct heat dissipation to the environment can be improved. On the other hand, relative movements between the circuit carrier 2 and the punch 6 can additionally be advantageously prevented.

Zusammenfassend wird demnach ein Schaltungsträgerkonzept vorgeschlagen, bei dem bei dem die Wärmeableitung und Anbindung eines SMD-Bauelements an einen Kühlkörper verbessert und zuverlässig und langzeitstabil sichergestellt werden kann. Der bereitgestellte Schaltungsträger ist dabei leicht und variabel konfektionierbar und kann mit Standardprozessen gefertigt werden. Vorteilhafterweise können mit dem erfindungsgemäßen Konzept ein möglichst geringer thermischer Widerstand realisiert werden und dennoch Kühlkörper und die Bauelementeplatzierung auf dem Schaltungsträger unabhängig voneinander entwickelt werden. Die Montage ist daher leicht und kostengünstig in den Gesamtmontageprozess einer elektronischen Vorrichtung integrierbar.In summary, therefore, a circuit board concept is proposed in which the heat dissipation and connection of an SMD component to a heat sink can be improved and ensured reliably and with long-term stability. The provided circuit carrier is easily and variably assembled and can be manufactured with standard processes. Advantageously, the lowest possible thermal resistance can be realized with the inventive concept and yet heat sink and the component placement can be developed independently of each other on the circuit substrate. The assembly is therefore easily and inexpensively integrated into the overall assembly process of an electronic device.

Claims (14)

Schaltungsträgeraufbau (1) mit mindestens einen elektronischen Bauelement(3)in SMD-Bauweise, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des mindestens einen elektronischen Bauelements (3) eine durchgehende Ausnehmung (5)im Schaltungsträger (2)angeordnet ist, ein Stempel (6) aus wärmeleitendem Material mit einem Ende eines Fügebereichs (6a) in die Ausnehmung (5) eingeführt und mit einer Wärmeleitkleberschicht (7) befestigt wird und mit dem Bauelement (3) wärmeleitend verbunden wird und weiterhin der Stempel (6) an seiner anderen Seite einen Anbindungsbereich (6b) aufweist, dessen Querschnittsfläche mindestens teilweise größer dimensioniert ist als die Ausnehmung (5) im Schaltungsträger (2) und dessen Ende mit einem Kühlkörper (8) wärmeleitend verbunden wird.Circuit board structure (1) with at least one electronic component (3) in SMD construction, characterized in that below the at least one electronic component (3) has a continuous recess (5) in the circuit carrier (2) is arranged, a punch (6) thermally conductive material with one end of a joining region (6a) inserted into the recess (5) and with a Wärmeleitkleberschicht (7) is fixed and thermally conductively connected to the component (3) and further the punch (6) on its other side a connection area ( 6b) whose cross-sectional area is dimensioned at least partially larger than the recess (5) in the circuit carrier (2) and the end of which is heat-conductively connected to a heat sink (8). Schaltungsträgeraufbau (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (6) aus metallischem oder keramischem Material besteht.Circuit carrier structure (1) according to claim 1, characterized in that the punch (6) consists of metallic or ceramic material. Schaltungsträgeraufbau (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (6) eine im Wesentlichen konische Form aufweist.Circuit carrier structure (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the punch (6) has a substantially conical shape. Schaltungsträgeraufbau (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungsbereich (6b) des Stempels (6) sich zu seinem Endbereich hin im Querschnitt verjüngt.Circuit carrier structure (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the connection region (6b) of the punch (6) tapers towards its end region in cross section. Schaltungsträgeraufbau (1) nach einem der vorhergehenden Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungsbereich (6b) des Stempels (6) zur Verbindung mit dem Kühlkörper (8) zusätzlich ein Gewinde aufweist.Circuit carrier structure (1) according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the connection region (6b) of the punch (6) for connection to the heat sink (8) additionally has a thread. Schaltungsträgeraufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (6) aus einem lötbaren Material, bevorzugt aus CuNi, Nickel <Alloy 42>, Sn oder Ag besteht.Circuit carrier structure (1) according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the punch (6) consists of a solderable material, preferably made of CuNi, nickel <Alloy 42>, Sn or Ag. Schaltungsträgeraufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (6) mit einer lötbaren Beschichtung versehen ist.Circuit carrier structure (1) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the punch (6) is provided with a solderable coating. Schaltungsträgeraufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (6) mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen ist.Circuit carrier structure (1) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the punch (6) is provided with an electrically insulating coating. Schaltungsträgeraufbau (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Eloxalschicht, eine Lackschicht, eine Emailschicht oder eine elektrisch isolierende Folienschicht ist.Circuit carrier structure (1) according to claim 8, characterized in that the coating is an anodized layer, a lacquer layer, an enamel layer or an electrically insulating film layer. Schaltungsträgeraufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (6), bevorzugt im Fügebereich (6a), mindestens teilweise mit Längskerbungen (10) versehen ist.Circuit board structure (1) according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the punch (6), preferably in the joining region (6a), at least partially with Längskerbungen (10) is provided. Schaltungsträgeraufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anbindungsbereich (6b) des Stempels (6) und dem Kühlkörper (8) ein thermisches Interface Material (9) angeordnet ist.Circuit carrier structure (1) according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that a thermal interface material (9) is arranged between the connection region (6b) of the punch (6) and the heat sink (8). Schaltungsträgeraufbau(1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Interface Material (9) ein elektrisch isolierendes oder ein elektrisch leitfähiges Material ist.Circuit carrier structure (1) according to claim 11, characterized in that the thermal interface material (9) is an electrically insulating or an electrically conductive material. Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgeraufbaus (1) mit mindestens einem elektronischen Bauelement (3) in SMD-Bauweise mit den Merkmalen mindestens eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Bauelements (3) eine durchgehende Ausnehmung (5) in den Schaltungsträger (2) eingebracht und gegebenenfalls metallisiert wird, nachfolgend eine Wärmeleitkleberschicht (7)in die Ausnehmung (5) eingebracht und ein Ende eines Fügebereichs (6a) eines Stempels (6) aus wärmeleitendem metallischem oder keramischen Material eingeführt und mit dem Wärmeleitkleber befestigt wird und weiterhin der Stempel (6) mit dem Ende seines Anbindungsbereichs (6b) mit einem Kühlkörper (8) wärmeleitend verbunden wird.A method for producing a circuit carrier structure (1) with at least one electronic component (3) in SMD construction with the features of at least one of the preceding claims, characterized in that below the component (3) has a continuous recess (5) in the circuit carrier (2 ) is introduced and metallized if necessary, subsequently introduced a Wärmeleitkleberschicht (7) in the recess (5) and introduced an end of a joining region (6a) of a punch (6) made of thermally conductive metallic or ceramic material and fixed with the Wärmeleitkleber and further the stamp (6) is thermally conductively connected to the end of its connection region (6b) with a heat sink (8). Verwendung eines Schaltungsträgeraufbaus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 bevorzugt für Anwendungen in der Kraftfahrzeugindustrie.Use of a circuit carrier structure (1) according to one of the preceding claims 1 to 12, preferably for applications in the motor vehicle industry.
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